一种固定输出时序图像放大算法及其系统的制作方法
【专利摘要】本发明是一种固定输出时序图像放大算法及其系统，该系统包括时序控制模块和数据处理模块，所述时序控制模块包括输入时序计算单元和输入时序图像输出单元，所述数据处理模块包括图像放大单元和输出时序整理单元。该算法包括：S1、输入图像时序控制处理：后台系统确定当前固定时序输出的放大模块所需输入图像的时序，此时序即输入时序；时序控制模块根据输入图像时序控制图像源，输出图像至放大模块；S2、固定输出时序的图像放大处理。本发明可以达到图像亮度不突变、图像放大功能正常、图像放大算法中使用较小的缓存，节省成本，减小功耗的效果。
【专利说明】一种固定输出时序图像放大算法及其系统
【技术领域】
[0001] 本发明涉及电子【技术领域】，尤其涉及一种固定输出时序图像放大算法及其系统。
【背景技术】
[0002] 数字图像处理技术起源于20世纪20年代，经过半个多世纪的发展，已经广泛应用 于工业、医疗保健、航空航天等各个领域，在国民经济中发挥着越来越重要的作用。图象处 理技术的一个基本内容是图像的放大和缩小（简称放缩），它在图像显示、传输（通信）、分 析及动画制作等方面有着广泛的应用。在这些应用中，一种固定输出时序的放大算法及其 系统时常得到应用。
[0003] 传统的固定输出时序的图像放大方法有巾贞缓冲器放大和输入输出时钟不同的多 行缓冲器放大。帧缓冲器放大利用一个帧缓冲器存储数据，放大后按照输出时序输出图像。 其优点是控制简单，缺点是缓冲器过大、集成难度高、面积大、功耗大，从而会影响图像的噪 声和质量。采用不同的输入时钟和输出时钟的放大算法具有所用缓冲器比帧缓冲器小很多 的优点，但仍需要较大的缓冲器，不利于集成，面积较大，功耗较大，而且因为输入时钟和输 出时钟不同存在数据锁存问题。因此，研发一种集成容易、面积小、功耗小的固定输出时序 的放大算法及系统极为必要。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于提供一种固定输出时序图像放大算法及其系统，从而解决现有 技术中存在的前述问题。
[0005] 为了实现上述目的，本发明一种固定输出时序图像放大算法的系统，该系统包括 时序控制模块和数据处理模块；
[0006] 所述时序控制模块，根据输入图像大小、输出图像大小、缓存大小以及输出时序计 算得出输入时序的信息，并用输入时序控制输入图像输出；
[0007] 所述数据处理模块，用于将输入图像进行放大、调整输出图像的时序使输出时序 符合固定输出时序的标准以及按固定输出时序输出放大图像。
[0008] 所述时序控制模块包括输入时序计算单元和输入时序图像输出单元；
[0009] 所述输入时序计算单元，用于计算输入时序的信息，包括输入时序的行长、输入时 序的总行数以及冗余时钟数；
[0010] 所述输入时序图像输出单元，用于按照输入时序控制输入图像输出。
[0011] 优选地，所述数据处理模块包括图像放大单元和输出时序整理单元；
[0012] 所述图像放大单元，用于将输入图像进行放大；
[0013] 所述输出时序整理单元，用于整理输出时序至其符合固定输出时序的标准。
[0014] 本发明一种固定输出时序图像放大算法，该算法包括：
[0015] S1、输入图像时序控制处理：
[0016] S1-1、后台系统确定当前固定输出时序的放大模块所需输入图像的时序，所述时 序为输入时序；
[0017] S1-2、时序控制模块根据输入时序控制图像源，输出图像至放大模块；
[0018] S2、对放大模块的输入图像进行图像放大处理，同时调整放大模块输出图像的输 出时序至所需固定时序。
[0019] 优选地，步骤Sl所述输入图像时序控制处理，更具体的步骤如下：
[0020] so-ι、后台系统确定输入行时序；
[0021] S0-2、后台系统确定输入列时序；
[0022] S0-3、后台系统确定时钟冗余数；
[0023] S0-4、后台系统确定当前行时钟数；
[0024] S0-5、按输入时序控制图像源，将图像输出到放大模块。
[0025] 更优选地，步骤S0-4所述后台系统确定当前行时钟数，具体方法为：将时钟冗余 数除以输入时序的总行数，得到每行多散布的时钟个数，然后从第一行开始依次判断各个 输入行是否可以散布时钟；
[0026] 其中,所述每行多散布的时钟个数为小数。
[0027] 更优选地，所述判断各个输入行是否可以散布时钟的判断方法如下：从第一行输 入行开始以阿拉伯数字1开始进行依次递增编号，用编号和每行多散布的时钟个数的乘积 判断当前输入行的时钟数是否增加1个；
[0028] 当前行所述乘积的整数部分与前一行所述乘积的整数部分相同，则当前输入行的 时钟数不增加；
[0029] 当前行所述乘积的整数部分比前一行所述乘积的整数部分增加1，则当前输入行 的时钟数增加1个。
[0030] 优选地，步骤S2所述的图像放大和固定时序输出，具体步骤为：
[0031] S2-1、确认放大模块的输入图像；
[0032] S2-2、缓冲器锁存图像数据；
[0033] S2-3、后台系统确定输出图像输出行的输出位置；
[0034] S2-4、后台系统确定输出图像的当前输出行所用输入图像的输入行和所述所用输 入图像的输入行各行的所用系数；
[0035] S2-5、采用所用输入图像的输入行数据及其系数，计算输出图像的输出行数据；
[0036] S2-6、输出数据。
[0037] 更优选地，所述确定输出图像当前输出行所用输入图像的输入行、计算所述所用 输入图像的输入行各行的所用系数和计算输出图像的输出行数据，具体方法如下：
[0038] 将放大系数作为各输入行的初始系数s，所述s符合I < s < 2 ;
[0039] 若当前输出行所用输入行的系数η，η不小于1，则当前输出行数据为所用输入行 数据，即当前输出行与所用输入行相同；所用输入行的所剩系数变为（η-1)，所用输入行参 与下一行输出行计算，下一行输出行数据为所用输入行数据与其所剩系数变（η-1)的乘积 和所用输入行后一行输入行数据与其所用系数l-(n-l)的乘积之和，所用输入行后一行输 入行的系数变为s-[l-(n-l)]，即s+n-2 ;
[0040] 若当前输出行所用输入行的系数m，m小于1，则当前输出行数据为所用输入行 数据与其系数的乘积和所用输入行后一行输入行数据与其所用系数（Ι-m)的乘积之和， 所用输入行不再参与后续输出行运算，所用输入行后一行输入行的系数变为s-(l-m)，即 s+m-1 ;
[0041] 按上述算法运算输出行数据从第一行开始到最后一行终止。
[0042] 更优选地，所述输出行所用各输入行的所用系数之和皆为1。
[0043] 更优选地，所述的s符合1彡s彡1. 3。
[0044] 本发明的有益效果是：
[0045] 1、因为本发明的固定输出时序图像放大的方法采用均分的方法将时钟冗余数分 布于输入行中，因此图像亮度不突变；
[0046] 2、因为本发明的固定输出时序图像放大算法采用不同于输出时序的输入时序，因 此较小的缓存就可维持图像放大功能正常运算；
[0047] 3、本发明的图像放大算法中仅仅使用较小的缓存就可以达到图像放大的功能并 且保持亮度不突变，因此本发明的算法及系统成本地、功耗小。
【专利附图】
【附图说明】
[0048] 图1是本发明一种固定输出时序图像放大算法的系统示意图；
[0049] 图2是本发明一种固定输出时序图像放大算法的流程示意图；
[0050] 图3是本发明一种固定输出时序图像放大算法中输入图像时序控制处理的流程 图不意图；
[0051] 图4是本发明一种固定输出时序图像放大算法中图像放大和固定时序输出的流 程不意图。
【具体实施方式】
[0052] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本发明进 行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的【具体实施方式】仅仅用以解释本发明，并不用于 限定本发明。
[0053] 参考图1，本发明的一种固定输出时序图像放大算法的系统，该系统包括时序控制 模块和数据处理模块；
[0054] 所述时序控制模块，根据输入图像大小、输出图像大小、缓存大小以及输出时序， 用于计算得出输入时序的信息，并用输入时序控制输入图像输出；
[0055] 所述数据处理模块，用于将输入图像进行放大、调整输出图像的时序使输出时序 符合固定输出时序的标准以及按固定输出时序输出放大图像。
[0056] 所述时序控制模块包括输入时序计算单元和输入时序图像输出单元；
[0057] 所述输入时序计算单元，用于计算输入时序的信息，包括输入时序的行长、输入时 序的总行数以及冗余时钟数；
[0058] 所述输入时序图像输出单元，用于按照输入时序控制输入图像输出。
[0059] 所述数据处理模块包括图像放大单元和输出时序整理单元；
[0060] 所述图像放大单元，用于将输入图像进行放大；
[0061] 所述输出时序整理单元，用于整理输出时序至其符合固定输出时序的标准。
[0062] 参考图2,本发明的一种固定输出时序图像放大算法，该算法包括：
[0063] S1、输入图像时序控制处理：
[0064] S1-1、后台系统确定当前固定输出时序的放大模块所需输入图像的时序，所述时 序为输入时序；
[0065] S1-2、时序控制模块根据输入时序控制图像源，输出图像至放大模块；
[0066] S2、对放大模块的输入图像进行图像放大处理，同时调整放大模块输出图像的输 出时序至所需固定时序。
[0067] 参考图3,本发明一种固定输出时序图像放大算法，步骤Sl所述输入图像时序控 制处理，更具体的步骤如下：
[0068] S0-1、后台系统确定输入行时序；
[0069] 步骤SO-I所述输入行时序为每一行输入行的时钟数，采用下述公式实现：
[0070] 输入行时钟数=(输出图像高度/输入图像高度）X输出行时钟数（1);
[0071] S0-2、后台系统确定输入列时序；
[0072] 步骤S0-2所述输入列时序为每一帧的行数，采用下述公式实现：
[0073] 输入行数=INT (输出行时钟数X输出行数/输入行时钟数）（2);
[0074] S0_3、后台系统确定时钟几余数；
[0075] 步骤S0-3所述后台系统确定时钟冗余数，采用下述公式实现：
[0076] 冗余时钟数=输出行时钟数X输出行数-输入行时钟数X输入行数（3);
[0077] S0-4、后台系统确定当前行时钟数；
[0078] 步骤S0-4所述后台系统确定当前行时钟数，采用均分的方法将时钟冗余数分布 于输入行中，具体方法为：将时钟冗余数除以输入时序的总行数，得到每行应多散布的时钟 个数，然后从第一行开始依次判断各个输入行是否可以散布时钟；其中，所述每行应多散布 的时钟个数为小数；
[0079] S0-5、按输入时序控制图像源将图像输出到放大模块。
[0080] 其中，步骤S0-4中所述判断各个输入行是否可以散布时钟的判断方法如下：把所 有输入行数以阿拉伯数字1开始进行依次递增编号，用编号和每行散布的时钟个数的乘积 判断当前输入行的时钟数是否增加1个；
[0081] 当前行所述乘积的整数部分与前一行所述乘积的整数部分相同，则当前输入行的 时钟数不增加；
[0082] 当前行所述乘积的整数部分比前一行所述乘积的整数部分增加1，则当前输入行 的时钟数增加1个。
[0083] 举例1说明如何判断各个输入行是否可以散布时钟，比如输入总行数和冗余时钟 数分别为50行和30个，那么每行应多散布0. 6个时钟，又由于时钟的整数性，得出散布结 果如下表1 :
[0084] 表1 :例1判断各个输入行是否可以散布时钟的结果
[0085]
【权利要求】
1. 一种固定输出时序图像放大算法的系统，其特征在于，该系统包括时序控制模块和 数据处理模块； 所述时序控制模块，根据输入图像大小、输出图像大小、缓存大小以及输出时序计算得 出输入时序的信息，并用输入时序控制输入图像输出； 所述数据处理模块，用于将输入图像进行放大、调整输出图像的时序使输出时序符合 固定输出时序的标准以及按固定输出时序输出放大图像； 所述时序控制模块包括输入时序计算单元和输入时序图像输出单元； 所述输入时序计算单元，用于计算输入时序的信息，包括输入时序的行长、输入时序的 总行数以及冗余时钟数； 所述输入时序图像输出单元，用于按照输入时序控制输入图像输出。
2. 根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述数据处理模块包括图像放大单元和 输出时序整理单元； 所述图像放大单元，用于将输入图像进行放大； 所述输出时序整理单元，用于整理输出时序至其符合固定输出时序的标准。
3. -种固定输出时序图像放大算法，其特征在于，该算法包括： 51、 输入图像时序控制处理： S1-1、后台系统确定当前固定输出时序的放大模块所需输入图像的时序，所述时序为 输入时序； S1-2、时序控制模块根据输入时序控制图像源，输出图像至放大模块； 52、 对放大模块的输入图像进行图像放大处理，同时调整放大模块输出图像的输出时 序至所需固定时序。
4. 根据权利要求3所述一种固定输出时序图像放大算法，其特征在于，步骤S1所述输 入图像时序控制处理，更具体的步骤如下： S0-1、后台系统确定输入行时序； S0-2、后台系统确定输入列时序； S0-3、后台系统确定时钟几余数； S0-4、后台系统确定当前行时钟数； S0-5、按输入时序控制图像源，将图像输出到放大模块。
5. 根据权利要求4所述一种固定输出时序图像放大算法，其特征在于，步骤S0-4所述 后台系统确定当前行时钟数，具体方法为：将时钟冗余数除以输入时序的总行数，得到每行 多散布的时钟个数，然后从第一行开始依次判断各个输入行是否可以散布时钟； 其中，所述每行多散布的时钟个数为小数。
6. 根据权利要求5所述一种固定输出时序图像放大算法，其特征在于，所述判断各个 输入行是否可以散布时钟的判断方法如下：从第一行输入行开始以阿拉伯数字1开始进行 依次递增编号，用编号和每行多散布的时钟个数的乘积判断当前输入行的时钟数是否增加 1个； 当前行所述乘积的整数部分与前一行所述乘积的整数部分相同，则当前输入行的时钟 数不增加； 当前行所述乘积的整数部分比前一行所述乘积的整数部分增加1，则当前输入行的时 钟数增加1个。
7. 根据权利要求3所述一种固定输出时序图像放大算法，其特征在于，步骤S2所述的 图像放大和固定时序输出，具体步骤为： S2-1、确认放大模块的输入图像； S2-2、缓冲器锁存图像数据； S2-3、后台系统确定输出图像输出行的输出位置； S2-4、后台系统确定输出图像的当前输出行所用输入图像的输入行和所述所用输入图 像的输入行各行的所用系数； S2-5、采用所用输入图像的输入行数据及其系数，计算输出图像的输出行数据； S2-6、输出数据。
8. 根据权利要求7所述一种固定输出时序图像放大算法，其特征在于，所述确定输出 图像当前输出行所用输入图像的输入行、计算所述所用输入图像的输入行各行的所用系数 和计算输出图像的输出行数据，具体方法如下： 将放大系数作为各输入行的初始系数s，所述s符合1 < s < 2 ; 若当前输出行所用输入行的系数n，n不小于1，则当前输出行数据为所用输入行数据， 即当前输出行与所用输入行相同；所用输入行的所剩系数变为（n_l)，所用输入行参与下 一行输出行计算，下一行输出行数据为所用输入行数据与其所剩系数变（n-1)的乘积和所 用输入行后一行输入行数据与其所用系数l-(n-l)的乘积之和，所用输入行后一行输入行 的系数变为s-[l-(n-l)]，即s+n-2 ; 若当前输出行所用输入行的系数m，m小于1，则当前输出行数据为所用输入行数据与 其系数的乘积和所用输入行后一行输入行数据与其所用系数（1-m)的乘积之和，所用输入 行不再参与后续输出行运算，所用输入行后一行输入行的系数变为s-(l-m)，即s+m-1 ; 按上述算法运算输出行数据从第一行开始到最后一行终止。
9. 根据权利要求8所述一种固定输出时序图像放大算法，其特征在于，所述输出行所 用各输入行的所用系数和皆为1。
10. 根据权利要求8所述一种固定输出时序图像放大算法，其特征在于，所述的s符合 1 ^ s ^ 1. 3〇
【文档编号】H04N5/262GK104333711SQ201410374473
【公开日】2015年2月4日 申请日期:2014年7月31日 优先权日:2014年7月31日
【发明者】谷元保, 姚洪涛 申请人:吉林省福斯匹克科技有限责任公司